來(lái)自英國(guó)Hinxton的歐洲生物信息學(xué)研究所的研究人員Nick Goldman博士和Ewan Birney博士在幾瓶啤酒之后徘徊。他們決定嘗試相反的問(wèn)題而不是通常的解碼基因組信息的任務(wù)：在DNA中編碼信息。伯尼博士說(shuō)：

“這是科學(xué)界最好的時(shí)刻之一 - 它首先是對(duì)啤酒的想法，最后是給大自然的一封信。”

直觀地，因?yàn)橛兴膫€(gè)堿基(或“字母”)構(gòu)成DNA的字母表，DNA序列中的每個(gè)堿基可用于表示四種可能性中的一種。例如，為了表示二進(jìn)制代碼，A(腺嘌呤)可以代表00，C(胞嘧啶)可以代表01，G(鳥(niǎo)嘌呤)可以是10或T(胸腺嘧啶)可以代表11.然而，這種策略不會(huì)得到你Drs的錯(cuò)誤率為0%。高盛和伯尼希望實(shí)現(xiàn)。

那是因?yàn)橐恍〥NA序列比其他序列更難排序。當(dāng)DNA序列含有均聚物 - 或者相同堿基的長(zhǎng)鏈時(shí)，如TTTTT - 可能很難確切知道該段中含有多少堿基。因此，研究人員設(shè)計(jì)了一種聰明的編碼方案，以防止任何重復(fù)相同的基礎(chǔ)。

此外，由于長(zhǎng)消息比短消息更容易包含錯(cuò)誤，因此它們將每條消息分解為片段，其中包含有關(guān)片段信息的代碼，例如片段在整個(gè)消息中占據(jù)的位置，片段中編碼信息的時(shí)間長(zhǎng)度是和其他一些錯(cuò)誤檢查代碼。這有助于研究人員過(guò)濾掉包含合成錯(cuò)誤信息的片段(將信息寫(xiě)入DNA)或測(cè)序(從DNA讀取信息)。

上面的漫畫(huà)中描述了對(duì)其戰(zhàn)略的更完整描述。

使用這種方法，Drs。Goldman和Birney合成了所有154首莎士比亞十四行詩(shī)的DNA版本，Watson和Crick關(guān)于DNA結(jié)構(gòu)的論文PDF，歐洲生物信息學(xué)研究所的照片，Martin Luther King的“我有一個(gè)夢(mèng)想”演講的關(guān)鍵詞和關(guān)鍵對(duì)于霍夫曼代碼。然后以100%的準(zhǔn)確度解碼DNA樣品。然而，研究人員確實(shí)需要采取特殊方法來(lái)修復(fù)PDF文檔，其中DNA代碼包含折疊在其自身上的長(zhǎng)而重復(fù)的序列，使得難以測(cè)序。然而，研究人員已經(jīng)有了解決這個(gè)問(wèn)題的想法。

雖然這項(xiàng)研究是編碼DNA中信息的最成功方法，但此問(wèn)題以前已經(jīng)針對(duì)各種有趣的應(yīng)用進(jìn)行了解決。例如，1999年紐約西奈山醫(yī)學(xué)院的研究人員表明，DNA可以用作間諜工具。他們通過(guò)在人體基因組DNA中隱藏一條短信“6月6日入侵：諾曼底”，并在一封書(shū)面信函的句子末尾將DNA放置在一段時(shí)間來(lái)證明這一點(diǎn)。

同樣在1999年，由Ars Electronica委托作為藝術(shù)，Eduardo Kac編寫(xiě)了圣經(jīng)創(chuàng)世記的一句話。質(zhì)粒中的一種小DNA分子，可以獨(dú)立于細(xì)菌DNA復(fù)制并在細(xì)菌之間交換。它還含有熒光蛋白的序列。將該質(zhì)粒插入細(xì)菌大腸桿菌中，熒光用于追蹤信息，因?yàn)樗鼜囊粋€(gè)細(xì)菌復(fù)制或傳遞到另一個(gè)細(xì)菌。

就在去年八月，哈佛醫(yī)學(xué)院遺傳學(xué)教授喬治·丘奇博士使用DNA微芯片編寫(xiě)了他的新書(shū)“ 再生：合成生物學(xué)如何重塑自然和我們自己”。據(jù)“ 科學(xué)日?qǐng)?bào)”報(bào)道，Church博士曾考慮在每份印刷版中加入該書(shū)的DNA副本，但由于未經(jīng)探索的安全問(wèn)題而決定反對(duì)。例如，雖然短DNA片段本身不太可能有害，但它們可被環(huán)境中的微生物吸收，這些結(jié)果可能是不可預(yù)測(cè)的。此外，看似無(wú)害的計(jì)算機(jī)代碼可能代表人類病毒，或者看似無(wú)害的DNA代碼可能代表計(jì)算機(jī)病毒。事實(shí)上，研究人員能夠用DNA編碼間諜軟件程序來(lái)證明這種可能性。

回到我們的基因組月度進(jìn)展，Drs。Goldman和Birney計(jì)算出，使用這種方法，美國(guó)國(guó)家檔案館的整個(gè)集合(100TB數(shù)據(jù))可以用0.05克DNA編碼，這不到一分錢質(zhì)量的1/50。然而，這并不意味著書(shū)店將在試管中銷售整個(gè)庫(kù)。雖然DNA是穩(wěn)定的并且需要很少的維護(hù)(畢竟，我們能夠?qū)ρ蛎歪锵蠡蚪M進(jìn)行測(cè)序)，向DNA寫(xiě)入信息和從DNA讀取信息仍然比寫(xiě)入，讀取和維護(hù)磁帶要昂貴得多。所以，Drs。Goldman和Birney估計(jì)，只有當(dāng)數(shù)據(jù)在600到5000年內(nèi)無(wú)法訪問(wèn)時(shí)，才能將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在DNA中更具成本效益。然而，

博士。Goldman和Birney設(shè)想他們的研究是有用的，主要用于檔案目的。雖然合成DNA的成本仍然很高，但兩者已經(jīng)在密謀將世界放在一個(gè)“字符串”上(計(jì)算機(jī)編程中使用的術(shù)語(yǔ)是指同一字母表中的一系列符號(hào)，在這種情況下將是DNA創(chuàng)建的通過(guò)創(chuàng)建一個(gè)用于存檔世界數(shù)據(jù)的DNA時(shí)間膠囊，通過(guò)由四個(gè)堿基A，C，G和T組成的字母表。

他們現(xiàn)在所需要的只是為項(xiàng)目提供資金的無(wú)私的億萬(wàn)富翁。